Guia d'usuari de la targeta d'automatització d'edificis Pi Hut per a Raspberry Pi

La segona generació de la nostra targeta d'automatització d'edificis aporta a la plataforma Raspberry Pi totes les entrades i sortides necessàries per als sistemes d'automatització d'edificis. Apilable a 8 nivells, la targeta funciona amb totes les versions de Raspberry Pi, des de zero fins a 4.
Dos dels pins GPIO del Raspberry Pi s'utilitzen per a la comunicació I2C. S'assigna un altre pin per al gestor d'interrupcions, deixant 23 pins GPIO disponibles per a l'usuari.
Vuit entrades universals, seleccionables individualment, us permeten llegir senyals de 0 a 10 V, comptar tancaments de contactes o mesurar temperatures amb termistors d'1K o 10K. Quatre sortides programables de 0-10V poden controlar reguladors de llum o altres dispositius industrials. Quatre sortides triac de 24 VCA poden controlar relés de CA o equips de calefacció i refrigeració. Els indicadors LED mostren l'estat de totes les sortides. Un port RS485/MODBUS permet una extensibilitat gairebé il·limitada. Finalment, però no menys important, es pot utilitzar un nou port 1-WIRE per llegir la temperatura del sensor DS18B20.
Els díodes TVS a totes les entrades protegeixen la targeta per ESD externa. El fusible reiniciable a bord el protegeix dels curtcircuits accidentals. Una única font d'alimentació de 24 V CA o CC pot subministrar 5 V/3 A per a Raspberry Pi.

CARACTERÍSTIQUES

Vuit entrades analògiques/digitals universals configurables amb pont

Entrades 0-10V o
Entrades del comptador de tancament de contacte o

Entrades del sensor de temperatura 1K/10K
Quatre sortides de 0-10V

Quatre sortides TRIAC amb controladors 1A/48VAC
Quatre LED de propòsit general

Port RS485/MODBUS
Rellotge en temps real amb bateria de seguretat

Pulsador a bord
Interfície 1-WIRE

Protecció TVS a totes les entrades
Controlador de maquinari a bord

Font d'alimentació 24VAC/DC

Totes les entrades i sortides utilitzen connectors connectables que permeten un fàcil accés al cablejat quan s'apilen diverses targetes. Es poden apilar fins a vuit targetes d'automatització d'edificis a sobre d'una Raspberry Pi. Les targetes comparteixen un bus I2C sèrie utilitzant només dos dels pins GPIO de la Raspberry Pi per gestionar les vuit targetes.
Els quatre LED de propòsit general es poden associar amb les entrades analògiques o amb altres processos controlats.
Es pot programar un polsador a bord per tallar entrades, anul·lar sortides o apagar el Raspberry Pi.

QUÈ HI HA AL TEU KIT

Targeta d'automatització d'edificis per a Raspberry Pi
Maquinari de muntatgea. Quatre separadors de llautó M2.5x18mm mascle-femella
b. Quatre cargols de llautó M2.5x5mm
c. Quatre femelles de llautó M2.5

Dos saltadors.No necessiteu els ponts quan utilitzeu només una targeta d'automatització d'edificis. Vegeu la secció PUNTADORS DE NIVEL DE PILA si teniu previst utilitzar diverses cartes.
Tots els connectors femelles necessaris.

GUIA RÀPIDA D'INICIADA

Connecteu la vostra targeta d'automatització d'edificis a la part superior del vostre Raspberry Pi i engegueu el sistema.
Habiliteu la comunicació I2C a Raspberry Pi mitjançant raspi-config.

Instal·leu el programari des de github.com:
a. ~$ git clon https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
b. ~$ cd /home/pi/megabas-rpi
c. ~/megabas-rpi$ sudo make install
~/megabas-rpi$ megabas
El programa respondrà amb una llista d'ordres disponibles.

DISPOSICIÓ DE LA JUNTA

Es poden controlar quatre LED d'ús general amb programari. Els LED es poden activar per mostrar l'estat de qualsevol entrada, sortida o procés extern.

PILADORS DE NIVELL

Les tres posicions esquerres del connector J3 s'utilitzen per seleccionar el nivell de pila de la targeta:

PUNTALS DE SELECCIÓ D'ENTRADA

Les vuit entrades universals es poden seleccionar individualment per pont per llegir termistors de 0-10V, 1K o 10K o comptadors de tancament de contactes/esdeveniments. La freqüència màxima dels comptadors d'esdeveniments és de 100 Hz.

COMUNICACIÓ RS-485/MODBUS

La targeta d'automatització de l'edifici conté un transceptor RS485 estàndard al qual es pot accedir tant pel processador local com per Raspberry Pi. La configuració desitjada s'estableix a partir de tres ponts de derivació del connector de configuració J3.

Si hi ha ponts instal·lats, Raspberry Pi es pot comunicar amb qualsevol dispositiu amb una interfície RS485. En aquesta configuració, la Building Automation Card és un pont passiu que implementa només els nivells de maquinari requerits pel protocol RS485. Per utilitzar aquesta configuració, heu de dir al processador local que alliberi el control del bus RS485:
~$ megabas [0] wcfgmb 0 0 0 0
Si s'eliminen els ponts, la targeta funciona com a esclau MODBUS i implementa el protocol MODBUS RTU. Qualsevol mestre MODBUS pot accedir a totes les entrades de la targeta i configurar totes les sortides mitjançant ordres MODBUS estàndard. Es pot trobar una llista detallada de les ordres implementades a GitHub:
https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi/blob/master/Modbus.md
En ambdues configuracions, el processador local s'ha de programar per alliberar (ponts instal·lats) o controlar (ponts eliminats) els senyals RS485. Consulteu l'ajuda en línia de la línia d'ordres per obtenir més informació.

CABECERA RASPBERRY PI

REQUISITS DE POTÈNCIA

La targeta d'automatització d'edificis requereix una font d'alimentació externa regulada de 24 VDC/AC. L'alimentació es subministra a la placa mitjançant el connector dedicat a la cantonada superior dreta (vegeu DISPOSICIÓ DE LA PLACA). Les plaques accepten fonts d'alimentació de CC o CA. Si s'utilitza una font d'alimentació de CC, la polaritat no és important. Un regulador local de 5 V subministra una potència de fins a 3 A a Raspberry Pi i un regulador de 3.3 V alimenta els circuits digitals. S'utilitzen convertidors DC-DC aïllats per alimentar els relés.

US RECOMANAM UTILITZAR NOMÉS LA FONTA D'ALÈNCIA 24VDC/AC
PER ALIMENTAR LA TARGETA RASPBERRY PI
Si s'apilen diverses targetes d'automatització d'edificis una sobre l'altra, us recomanem que utilitzeu una única font d'alimentació de 24 VCC/CA per alimentar totes les targetes. L'usuari ha de dividir el cable i passar els cables a cada targeta.
CONSUM D'ENERGIA:
• 50 mA @ +24V

ENTRADES UNIVERSALS

La targeta d'automatització d'edificis té vuit entrades universals que es poden seleccionar per pont per mesurar senyals de 010 V, termistors d'1K o 10K o comptadors de tancament de contactes/esdeveniments de fins a 100Hz.

CONFIGURACIÓ DE TANCAMENT DEL CONTACTE/CONTACTE

CONFIGURACIÓ DE MESURA DE TEMPERATURA AMB TERMISTORS 1K

CONFIGURACIÓ DE MESURA DE TEMPERATURA AMB TERMISTORS 10K

CONFIGURACIÓ DE LES SORTIES 0-10V. CÀRREGA MÀXIMA = 10mA

GOS DE GUARDIA DE MATERIAL

La targeta d'automatització de l'edifici conté un control de maquinari integrat que garantirà que el vostre projecte de missió crítica continuarà executant-se fins i tot si el programari Raspberry Pi penja. Després de l'encesa, el gos vigilant es desactiva i s'activa després de rebre el primer restabliment.
El temps d'espera predeterminat és de 120 segons. Un cop activat, si no rep un restabliment de Raspberry Pi en 2 minuts, el gos guardià talla l'alimentació i la restaura al cap de 10 segons.
Raspberry Pi ha d'emetre una ordre de restabliment al port I2C abans que caduqui el temporitzador del gos de vigilància.
El període de temporitzador després de l'engegada i el període de temporitzador actiu es poden configurar des de la línia d'ordres. El nombre de restabliments s'emmagatzema en flash i es pot accedir o esborrar des de la línia d'ordres. La funció d'ajuda en línia descriu totes les ordres de watchdog.

CALIBRACIÓ D'ENTREDES/SORTIES ANALÒGIQUES

Totes les entrades i sortides analògiques es calibran de fàbrica, però les ordres del microprogramari permeten a l'usuari tornar a calibrar la placa o calibrar-la amb millor precisió. Totes les entrades i sortides estan calibrades en dos punts; seleccioneu els dos punts el més a prop possible dels dos extrems de l'escala. Per calibrar les entrades, l'usuari ha de proporcionar senyals analògics. (Example: per calibrar les entrades de 0 a 10 V, l'usuari ha de proporcionar una font d'alimentació ajustable de 10 V). Per calibrar les sortides, l'usuari ha d'emetre una ordre per establir la sortida a un valor desitjat, mesurar el resultat i emetre l'ordre de calibratge per emmagatzemar el valor.
Els valors s'emmagatzemen en flash i s'assumeix que la corba d'entrada és lineal. Si es comet un error durant el calibratge escrivint l'ordre incorrecta, es pot utilitzar una ordre RESET per restablir tots els canals del grup corresponent als valors de fàbrica. Després de RESET, es pot reiniciar la calibració.
La placa es pot calibrar sense una font de senyals analògics, calibrant primer les sortides i després dirigint les sortides calibrades a les entrades corresponents. Les ordres següents estan disponibles per al calibratge:

CALIBRAR ENTRADES 0-10V:	megabas cuin
RESTABLEIX EL CALIBRACIÓ DE LES ENTRADES 0-10V:	megabas rcuin
CALIBRAR 10K ENTRADES:	megabas cresina
RESTABLEIX 10K ENTRADES:	megabas rcresina
CALIBRAR SORTIDES 0-10V:	megabas retall
EMGAGATZE EL VALOR CALIBRAT EN FLASH:	megabas alta_comanda
RESTABLEIX EL CALIBRACIÓ DE LES SORTIES 0-10V:	megabas rcuout

ESPECIFICACIONS DEL HARDWARE

FUSIBLE REPOSABLE A BORD: 1A

ENTRADES 0-10V:

• Vol. d'entrada màximatage:	12 V
• Impedància d'entrada:	20 KΩ
• Resolució:	12 bits
• Sampla taxa:	tbd

ENTRADES DE TANCAMENT DE CONTACTE

Freqüència màxima de recompte: 100 Hz

SORTIES 0-10V:

Càrrega mínima de sortida: 1KΩ
Resolució: 13 BITS

SORTIDES TRIAC:

Corrent de sortida màxima: 1A
Volum de sortida màximtage: 120V

LINEALITAT A ESCALA COMPLETA

Les entrades analògiques es processen mitjançant convertidors A/D de 12 bits interns al processador integrat. Les entrades són sampled a 675 Hz.
Les sortides analògiques es sintetitzen PWM mitjançant temporitzadors de 16 bits. Els valors de PWM oscil·len entre 0 i 4,800.
Totes les entrades i sortides es calibren en el moment de la prova als punts finals i els valors s'emmagatzemen en flash.
Després del calibratge, vam comprovar la linealitat a escala completa i vam obtenir els resultats següents:

Canal	Error màxim	%
ENTRADA 0-10V	15μV	0.15%
SORTIDA 0-10V	10μV	0.10%

ESPECIFICACIONS MECÀNIQUES

CONFIGURACIÓ DE PROGRAMARI

Teniu el vostre Raspberry Pi a punt amb el darrer sistema operatiu.

Habilita la comunicació I2C: ~$ sudo raspi-config

1. Canvia la contrasenya d'usuari	Canvia la contrasenya per a l'usuari predeterminat
2. Opcions de xarxa	Configura la configuració de la xarxa
3. Opcions d'arrencada	Configura les opcions per a la posada en marxa
4. Opcions de localització	Configura l'idioma i la configuració regional perquè coincideixin...
5. Opcions d'interfície	Configura connexions als perifèrics
6. Overclock	Configura l'overclocking per al teu Pi
7. Opcions avançades	Configura la configuració avançada
8. Actualització	Actualitzeu aquesta eina a la darrera versió
9. Sobre raspi-config	Informació sobre aquesta configuració

P1	Càmera	Activa/desactiva la connexió a la càmera Raspberry Pi
P2	SSH	Activa/desactiva l'accés a la línia d'ordres remota al teu Pi
P3	VNC	Activa/desactiva l'accés remot gràfic al teu Pi mitjançant...
P4	SPI	Activa/desactiva la càrrega automàtica del mòdul del nucli SPI
P5	I2C	Activa/desactiva la càrrega automàtica del mòdul del nucli I2C
P6	Serial	Activa/Desactiva els missatges de l'intèrpret d'ordres i del nucli al port sèrie
P7	1-Cable	Activa/desactiva la interfície d'un cable
P8	GPIO remot	Activa/desactiva l'accés remot als pins GPIO

Instal·leu el programari megabas des de github.com: ~$ git clone https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
~$ cd /home/pi/megabas-rpi

~/megaioind-rpi$ sudo make install
~/megaioind-rpi$ megabas

El programa respondrà amb una llista d'ordres disponibles.
Escriviu "megabas -h" per obtenir ajuda en línia.
Després d'instal·lar el programari, podeu actualitzar-lo a la darrera versió amb les ordres:
~$ cd /home/pi/megabas-rpi
~/megabas-rpi$ git pull
~/megabas-rpi$ sudo make install

Documents/Recursos

La targeta d'automatització d'edificis Pi Hut per a Raspberry Pi [pdfGuia de l'usuari
Targeta d'automatització d'edificis per a Raspberry Pi, targeta d'automatització d'edificis, targeta d'automatització per a Raspberry Pi, construcció de targetes d'automatització Raspberry Pi

Referències

Manual d'usuari

DESCRIPCIÓ GENERAL